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第22章

(4)利用遥感技术可作特定的“时间-空间”记录,不但记录古迹,也记录各种环境信息,组成丰富的历史数据。遥感考古是非破坏性考古勘探,有很大发展前途。

“鹞”式攻击机

英国的“鹞”式攻击机以其独具的垂直起降性能在攻击机家族中占有突出的位置。“鹞”式之所以能具有垂直起降的本领,是因为它装有一台特别的“飞马”发动机,这种发动机的特点是有4个可以转动的喷管。当这4个喷管都向下时,就能喷出推力强大的气流,托着重达8吨的“鹞”式垂直起落,或在空中悬停。当喷口向后转动时,就推着飞机向前飞行了。

有趣的是“飞马”发动机的原始方案并不是诞生在英国,而是由法国的一位工程师首先提出来的。当时,人们既看到了空军在现代战争中的重要作用,也看到了飞机依赖机场的这个致命弱点。每当战争爆发,机场往往就是敌方破坏的重点,而机场被破坏,飞机的本领再高,也难以施展。

于是,就有人想发明一种能垂直起降或只要经过短距滑跑就能起落的飞机。那位法国工程师的方案就是这样酝酿成熟的。然而,这种颇有发展前景的方案并没有被法国当局采纳。两年后,英国的一家公司独具慧眼,看出其大有用武之地,于是在对原方案进行一番修改之后,于1968年造出这种奇特的发动机。

由于采用了“飞马”发动机,“鹞”式的中、低空格斗性能非常出色。据说,它在6000米以下的高度上曾同美国空军、海军的各种战斗机进行过空中格斗,一般都是它占上风。正因为如此,美国不惜出巨资把它引入到国内,经过一番改进之后,研制出AV-8B。“鹞”式出众的性能还赢得了英国海军的青睐。1978年,在“鹞”式基础上改进而成的“海鹞”舰载攻击机问世了。在1982年的英阿马岛战争中,“海鹞”曾披挂上阵,取得了23:0的骄人战绩。

预警无人机

与载人预警机相比,预警无人机的经济性好、费效比低且生存能力强。预警无人机与载人预警机一样,集预警、指挥、控制和通信功能于一身,可起到活动雷达站和空中指挥中心的作用。平时可用来进行空中值勤,监视敌方行动,战时可加大预警距离,扩大己方的拦截线并且可以通过它统一控制战区内的所有防空武器,有效指挥三军作战。预警无人机既可单独作用,又可与载人预警机配合使用。

单独使用时,预警无人机利用下行数据传输线,将所获得的情报信息传到地面指挥控制中心。配合使用时,预警无人机率先部署在200~300千米外,将所获得的情报发送给载人预警机,以此扩大预警范围,避免载人预警机穿行于危险区域。

美国格鲁门公司研制的D754就是一种典型的预警无人机。该机装有新型机载共形相控阵雷达,能够在复杂电子环境中探测和识别像巡航导弹这样的低空飞行目标。此外,机上还装有红外等多种传感器。

预警卫星——太空“哨兵”

预警系统有着机智、敏锐的“眼睛”。它日夜注视着对方洲际导弹发射阵地的动静。万里之外的狡猾“敌人”——导弹的发射,躲不过眼观六路的“哨兵”——预警卫星。

人们面对突然来袭的核导弹,除了迅速钻进防空洞之外,更积极有效的措施是,在导弹飞行途中进行拦截,将它击落。但是拦截导弹说来容易,做起来难。无论是消极躲避还是积极防御,都要争取一个预警的时间,即从发现导弹来袭到导弹命中目标的时间。

为了取得较长的预警时间,世界各国都在研究和制造洲际导弹预警系统。为了消除虚警,人们在顶警卫星上同时配上高分辨率远视镜头的电视摄像机,当红外探测器探测到导弹喷焰时,立刻控制电视摄像机自动地拍摄目标区域的图像,于是地面站的电视屏上以每秒1~2帧的速度,显示出导弹喷焰的运动图像。根据喷焰在不同高度上的不同形状,就可判断是否真有导弹来袭,并可粗略地测出导弹主动段的飞行轨迹。

预警卫星一般发射到地球静止轨道上,在卫星上装有高精度的探测器。这个探测器在空中定向,始终指向敌对方的地区。一旦敌方发射导弹,在不到几分钟的时间内,卫星就可以探测出来,同时通过对飞行弹道进行计算,可以确定它的落点和攻击目标,并马上把信息传到本部指挥中心,提醒作好反击准备。一般的洲际导弹要飞行几十分钟的时间,就是一般中程导弹也要飞行几分钟到十几分钟的时间。预警卫星的报警就为自己一方赢得了宝贵的时间。有的卫星上还装有核辐射探测器如X射线探测器、射线探测器等来监视大气层内外的核爆炸。

预警卫星是名副其实的千里眼,甚至可以称为万里眼。有代表性的预警卫星就是美国代号为647的早期预警卫星。在其上装有一个巨大的红外线望远镜探测器,探测器的镜头始终对准敌方的地区。镜头内的探测器可以以一定的速度围绕轴线转动,我们称它为扫描,以扩大它的监视范围,每隔10秒钟扫描一次。装有高分辨率的电视摄像机,在没有情况的时候,每隔30秒钟向地面发送一次图像,而一旦发现情况,如敌方的导弹发射时,摄像机自动地向地面发送图像。在卫星上还有目标识别系统,可以识别是真目标还是假目标,甚至识别云层。美国人从1970年到1982年发射了13颗预警卫星,一般由2~3颗卫星组成预警网。

隐身无人机

1995年6月1日,由美国洛克希德公司、马丁公司和波音公司联合研制的世界上第一种隐身无人机——“蒂尔”-3(绰号“暗星”),在美国加利福尼亚州的洛克希德公司斯昆克工厂公开展出。该机外形奇特,机翼硕大,机身扁平,有头无尾。

“暗星”之所以采用这种奇特的外形,主要是为了减小雷达反射截面积,以增强隐身性能。机身的底部涂成黑色,也是基于此种考虑。该机在1.37万高度可巡航8小时,活动半径1800千米,巡航速度每小时240千米。

据介绍,该机将装备合成孔径雷达或电光探测设备,在续航8小时时,总监视覆盖面积为4.8万平方千米;在1米分辨率时,搜索速度为每小时5480千米;能显示0.3米的目标像点;单机可截获目标600个。该机还具有自主起飞、自动巡航、脱离和着陆的能力,而且可在飞行中改变自己的飞行程序,以执行新的任务。

迎角

对于固定翼飞机,机翼的前进方向(相当与气流的方向)和翼弦(与机身轴线不同)的夹角叫迎角,也称为攻角,它是确定机翼在气流中姿态的基准。在飞行速度等其他条件相同的情况下,得到最大升力的迎角,叫做临界迎角。在小于临界迎角范围内增大迎角,升力增大;超过临界迎角后,再增大迎角,升力反而减小。迎角增大,阻力也越大,迎角越大,阻力增加越多。

应用技术卫星

美国多用途技术试验卫星系列,英文缩写为ATS。从1966年12月到1974年5月共发射6颗。它的主要任务是为进一步发展通信、气象、导航、地球资源勘测等应用卫星进行各种技术试验和研究。“应用技术卫星”1~5号为第一代卫星,6号为第二代卫星。但2号和4号卫星没能达到预定轨道,5号卫星获部分成功。

1号和3号卫星都采用自旋稳定的姿态控制方式。它们主要进行了下列试验:

(1)“空间-地面”和“船-岸”之间的话音通信;

(2)传输全球云层分布图;

(3)试验卫星导航;

(4)试验相控阵天线和机械消旋天线;

(5)验证卫星稳定和位置保持技术等。采用姿态控制方式的2、4、5号卫星还试验了C、L波段和毫米波的无线电通信和传播。

“雨云”号卫星

“雨云”号卫星是美国第二代试验气象卫星系列。从1964年8月到1978年10月共发射了7颗。“雨云”号卫星的任务是试验新的气象观测仪器和探测方法。卫星呈蝴蝶形状,高2.5~3米,两翼翼展约3.4米,翼面上覆盖约5000片太阳电池,每翼尺寸为0.9米、2.4米。卫星重300~900千克,采用三轴姿态控制的稳定方式对地定向,其太阳同步轨道高1100千米、倾角100°、周期108分钟。卫星上部安放姿态控制、温度控制和电源等系统,下部直径约1.5米的环状体装有紫外、可见光、红外和微波波段的多种观测仪器。

“雨云”1号首次利用高分辨率红外辐射仪获得夜间云图。1969年发射的“雨云”3号首次利用卫星红外分光计探测垂直温度廓线。1972年12月发射的“雨云”5号首次采用微波遥感技术,探测有云区域的大气垂直温度廓线。“雨云”7号还有地球辐射收支仪等设备测量地球大气系统的能量收支,用微量大气成分和温度试验仪和大气污染测量仪等监视大气中各种污染气体含量,为研究气候变迁和环境保护提供了有益资料。

有翼导弹

配置有弹翼,主要依靠翼面产生的空气动力作机动飞行的导弹,称为有翼导弹。战术巡航导弹和大多数战术导弹,如地空导弹、空空导弹、舰空导弹、岸舰导弹等均为有翼导弹。有翼导弹只能在高度30千米以下使用。其特点是机动性好,便于控制,在飞行弹道的主动段、被动段均能进行控制,但大攻角飞行时,弹翼的作用明显减小。

仪表导航

仪表导航是飞行员根据飞机上简单仪表所提供的数据引导飞机沿规定航线到达目的地的导航技术。所需设备为磁罗盘、空速表、高度表、导航时钟,六分仪、偏流计和导航计算尺等。为了减小导航误差,除提高导航参数的测量精度外,主要是利用无线电定位设备或天文导航定位设备给出飞机位置信号来校正仪表导航求得的飞机位置。

圆滚子反卫星

圆滚子反卫星轨道武器是一个长30厘米、直径20厘米的圆筒,进入轨道后,利用头部仪器寻找目标卫星的热辐射,然后高速撞向“敌星”与之同归于尽。

“由”空间站

美国的“由”永久空间站,既是一个永久性的轨道研究设施和工作设施,也是一个轨道试验、组装和修理中心。除进行对地观测、天文观测、微重力材料加工和生命科学研究外,还将为未来建立月球基地和载人火星飞行架起一座空间桥梁。它有双龙骨结构和单横梁结构两种设计方案。前一方案总长153米,高110米,两根骨架各长91.5米,二者间距38.4米。乘员舱和实验舱装在中心处,修理舱、贮存库和燃料加注站设在上面箱形区域,轨道转移飞行器、服务舱位于下面箱形区域。上横梁安装太空观测仪器设备,下横梁安放对地球的观测系统,中间横梁上安置太阳能发电装置。空间站的组件由航天飞机分批送上轨道,需要往返运送31次才能装配成功。后一方案采用122米长的单横梁,包括4间工作居住舱、2间后勤保障舱、4个自由飞行平台和一个可移动的维修舱。这种永久性空间站预计重36吨,可乘6~8名航天员。

永久性空间站计划

建造永久性的宇宙空间站的计划,是由美国提出,日本、加拿大、欧州空间局、俄罗斯共同参加。1994年3月,在美国休斯敦,美、俄、日、加和欧洲空间局的代表,正式通过了宇宙空间站计划新方案的决定。

这个以美俄为中心联合建造宇宙空间的计划,分三阶段共10年时间来完成。第一阶段从1994年开始,美国宇航员将在“和平”号空间站进行长期适应能力的训练。美国航天飞机为“和平”号运送新的太阳能电池板,以缓解电力不足;俄罗斯将为“和平”号扩增两个分别装有美俄航天设备的实验舱,使美国可进行大规模的空间科学实验。

运载火箭的优良性能

用火箭把测试器、人造卫星或宇宙飞船等发射到太空去,或火箭上装上核弹头制成洲际导弹,也可以把核弹头发射到很远的目标。火箭成了运载工具,所以也称这种火箭为“运载火箭”。现代运载火箭结构庞大,“身材”魁梧,竖立在高大的发射塔架旁,高耸入云。一枚三级运载火箭,有几十万个零件,直径粗达5米以上,长80多米,算起来有18层楼那么高。1979年12月,法国、联邦德国、英国、比利时、西班牙等10个西方国家联合发射的“阿丽亚娜”火箭,是欧洲航天局制造的,这是重型三级运载火箭,高47.7米,重200多吨,火箭的推力为245吨。

为把运载火箭送上太空,在发射控制台上有100多个开关、按钮、指示灯以及指示标图,还有各种跟踪测量设备、高速摄影机、磁带记录仪等记录设备。火箭头部放核弹头、人造卫星或飞船,由推动系统产生推力,飞行控制系统保证飞行和命中目标。发射的时候,第一级火箭先点火发动,使火箭腾空而起,扶摇直上,穿越稠密的大气层;接着第二级点火,燃烧完了又自动脱落;第三级再点火,如同接力赛跑。这样,火箭的飞行速度不断加快,达到每秒7千米以上,射程一般为7000~12000千米以上。

运载火箭之所以飞行速度这么快,射程这么远,全靠高能燃料作推进剂。燃料燃烧时,向后高速喷射强大气流,产生反冲作用而使火箭前进。它自身携带着推进剂,包括燃烧剂和氧化剂,不依赖外界物质而工作。

大型火箭一般多采用液体燃料,军用火箭也有采用固体燃料的。流体燃料一般用煤油、液氢作燃烧剂,液氧、液氟作氧化剂。喷气的动能来自推进剂的化学能,所以也叫化学火箭。为了装推进剂,配置有很大的燃料箱。燃烧剂和氧化剂分别贮存在两个燃料箱里,各自通过管子流向燃烧室,混合之后才开始燃烧,其温度可达4000℃以上。由于有了这个推力,火箭就可以在宇宙空间飞行了。

运载火箭

运载火箭是由多级火箭组成的航天运输工具。运载火箭的用途是把人造地球卫星、载人飞船、航天站或空间探测器等有效载荷送入预定轨道。运载火箭是第二次世界大战后在导弹的基础上开始发展的。第一枚成功发射卫星的运载火箭是前苏联用洲际导弹改装的“卫星”号运载火箭。到20世纪80年代,苏联、美国、法国、日本、中国、英国、印度和欧洲空间局已研制成功20多种大、中、小运载能力的火箭。最小的仅重10.2吨,推力125千牛(约12.7吨力),只能将1.48千克重的人造卫星送入近地轨道;最大的重2900多吨,推力33350千牛(3400吨力),能将120多吨重的载荷送入近地轨道。主要的运载火箭有“大力神”号运载火箭、“德尔塔”号运载火箭、“土星”号运载火箭、“东方”号运载火箭、“宇宙”号运载火箭、“阿里安”号运载火箭、N号运载火箭、“长征”号运载火箭等。

“亚特兰蒂斯”号与“和平”号对接

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